چکیدهمقدمه: بررسی زبری سطح داخلی لوله های انتقال سیالات دارای اهمیت بسزایی در میزان افت انرژی سیستم های انتقال دارد. مفاهیم و روش های مختلفی در بررسی زبری های سطوح به کار گرفته شده است. برخی از این روش ها بر پایه زبری سنجی و استفاده از دستگاه ها و تجهیزات موجود در این زمینه استوار می باشد. از این رو، زبری جنس جداره لوله ها و مقاومت جریان در برابر جداره لوله و رسوب گذاری در گذر زمان در خطوط لوله به روش های مختلف مطالعه و بررسی می گردد. عمده تحقیقات صورت گرفته در این زمینه شامل زبری سنجی سطوح در لوله های از جنس فولاد، مس و یا لوله های پلاستیکی و یا روکش دار بوده است.روش­: در این مطالعه زبری سطح داخلی لوله های فایبر گلاس، که کمتر مورد بررسی قرار گرفته، با استفاده از روش های آزمایشگاهی و دستگاه های زبری سنجی ارزیابی شده است. نتایج کالیبراسیون و صحت سنجی دستگاه زبری سنجی سطح بر روی سطوح کاغذ سمباده و جداره لوله پولیکا ارزیابی شده است. همچنین، نتایج زبری سطح داخلی لوله های فایبرگلاس در چندین قطر و دو نوع جنس مختلف لوله ارائه شده است. علاوه براین، اثر پارامترهای زبری، زبری سطح محاسبه شده با استفاده از آن ها و همچنین اثر زمان و بکارگیری لوله فایبرگلاس در خطوط انتقال آب نیز بررسی شده است.یافته ­ها: در این تحقیق به اندازه گیری زبری سطح داخلی لوله های فایبرگلاس با استفاده از دستگاه تست کننده زبری و برآورد پارامترهای مختلف زبری پرداخته شده است و تاثیر هریک از این پارامترهای زبری را در برآورد مقدار زبری سطح بررسی گردید. بر اساس نتایج آزمایشات این تحقیق، پارامترهای زبری Rz و Ra به ترتیب در طول برش 0/8 و 2/5، پارامترهای مناسبی جهت برآورد زبری سطح داخلی لوله فایبرگلاس می باشند. همچنین زبری سطح داخلی لوله های دو محوری بطور متوسط کمتر از لوله های تک محوری می باشد. علاوه بر این، در مقایسه زبری لوله های فایبرگلاس تازه تولید شده و قدیمی، پارامترهای زبری سطح در اثر گذر زمان و بکارگیری لوله فایبرگلاس در پروژه ها، به سبب فرسایش کاهش می یابند که این ناشی از حداکثرهای زبری های ناگهانی سطح داخلی لوله می باشد. در حالی که، پارامترهای زبری مرتبط با جنس لوله، در لوله های قدیمی و نو تغییر چندانی نداشته که نشانگر ثابت ماندن زبری متوسط سطح لوله های فایبرگلاس در گذر زمان می باشد.نتیجه­ گیری: بر اساس نتایج دستگاه Surftest SJ-210 در برآورد زبری سطح داخلی لوله های فایبرگلاس نتایج بهتری نسبت به سایر ابزارها دارد و دقت محاسباتی نسبت به مقدار ارتفاع زبری گزارش شده برای لوله های فایبرگلاس برابر با 98/84 درصد می باشد. در لوله پولیکا (U-PVC) نیز مشابه با لوله فایبرگلاس مقدار زبری متوسط این نوع لوله را با دقت بالایی با استفاده از پارامتر زبری Ra با طول برش 2/5 برآورد نموده است.

فرایند استریولیتوگرافی به دلیل دارا بودن همزمان دقت و استحکام، بیشترین سهم را در ایجاد قالب های تزریق پلاستیک و نمونه های ریخته گری در خلا و دیگر زمینه ها از میان شاخه های مختلف نمونه سازی سریع دارا می باشد. با این حال یکی از اصلی ترین محدودیت های آن کیفیت پایین سطح ایجاد شده می باشد. در این پروژه تاثیر پارامترهای فرایند و جهت قرارگیری نمونه بر کیفیت سطح بررسی شد. لذا نمونه هایی در شرایط مختلف زاویه سطح، فاصله هاشور و زمان بازپخت ایجاد شده و پارامترهای زبری سطح به دو روش تماسی و غیر تماسی اندازه گیری شد. نمونه ها درای زاویه سطح دربازه 0 تا 180 درجه با گام 2 درجه بودند. زمان های بازپخت درنظر گرفته شده 20، 50 و 80 دقیقه و مقدار فاصله هاشور 50، 75، 100 و 125 میکرومتر می باشد. در روش غیر تماسی به کمک میکروسکوپ دیجیتالی، پروفیل سطح بدست آمده و سپس زبری سطح به کمک نرم افزار متلب محاسبه شد. در نهایت به کمک تحلیل آنالیز واریانس رابطه ریاضی بین ورودی ها و پاسخ ها ایجاد شد. نتایج نشان داد که با افزایش فاصله هاشور، زبری سطح افزایش می یابد و زبری سطح در سطوح بالایی، با افزایش زاویه سطح ابتدا با سرعت افزایش و سپس کاهش می یابد. در سطوح پایین با افزایش زاویه، زبری سطح به آرامی افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. همچنین به نظر می رسد تغییرات زبری مستقل از زمان بازپخت است. مقایسه داده های واقعی با پیش بینی های صورت گرفته توسط مدل ایجاد شده نشان می دهد که خطای پیش بینی کمتر از 14% می باشد.

هدف اصلی این پژوهش، بررسی زبری سطح لایه های حاصل از نانو الیاف پلی آکریلونیتریل (PAN) است. به این منظور، با تغییر غلظت محلول PAN از 11 به 15 درصد وزنی، لایه هایی از نانولایه PAN تهیه شد. سپس، با استفاده از روش آنتروپی (ENT) و میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) زبری سطح لایهها اندازه گیری و نتایج حاصل از دو روش مقایسه شد. برای ارزیابی زبری سطح با استفاده از روش AFM، مشخصه های زبری شامل بیشینه ارتفاع تصویر، متوسط ارتفاع ده نقطه، میانگین حسابی زبری و جذر میانگین مربعات زبری محاسبه و از مشخصه میانگین حسابی زبری به عنوان شاخص زبری سطح استفاده شد. با توجه به نتایج، مشاهده شد که افزایش غلظت محلول PAN از 11 به 15 درصد وزنی، منجر به افزایش قطر الیاف در نانولایه حاصل از 195 به 524nm شده است. همچنین، نتایج به دست آمده از اندازه گیری زبری سطح به هر دو روش AFM و ENT نشان دهنده افزایش زبری سطح لایه ها با افزایش قطر الیاف تشکیل دهنده آنهاست. در بررسی های آماری انجام شده ملاحظه شد که ضریب همبستگی بین نتایج زبری سطح حاصل از هر دو روش و قطر نانوالیاف بیش از 0.9 است. همچنین، مشاهده شد بین زبری سطح به دست آمده از دو روش از نظر آماری توافق خوبی وجود دارد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در صنایع مختلف، اهمیت زبری سطح قطعات برای عملکرد صحیح و کیفیت محصول نهایی بسیار حائز اهمیت است. یکی از روش های پیشرفته برای بهبود زبری سطح قطعات، استفاده از روش پرداخت مگنتورئولوژیکال است. این روش با استفاده از یک ترکیب از میدان مغناطیسی و مواد رئولوژیکی، میزان زبری سطح قطعات را بهبود می بخشد. در این پژوهش پارامترهای سرعت چرخش قطب مغناطیسی، سرعت چرخش قطعه کار، شعاع دوران، شکاف و زمان ماشین کاری مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از معادله رگرسیون زبری سطح، پارامترها به وسیلهٔ آنالیز حساسیت آماری به روش سوبل تحلیل گردیده است. نتایج به دست آمده بیان می کنند که سرعت چرخش قطعه کار با 51 درصد و سرعت چرخش قطب مغناطیسی در حدود 21 درصد تأثیر به عنوان مؤثرترین پارامترها و شکاف ماشین کاری با 14 درصد و زمان ماشین کاری با 11 درصد تأثیر به عنوان پارامترهای بعدی در نظر گرفته می شوند. شعاع دوران با 3 درصد کم اثرترین پارامتر در این فرایند شناخته می شود. براین اساس می توان از اثر پارامتر زمان بر این فرایند چشم پوشی کرد. واژه های کلیدی: زبری سطح، پرداخت مگنتورئولوژیکال، روش آماری سوبل

رفتار یک توده سنگ به خواص سنگ بکر و ناپیوستگی آن بستگی دارد. از طرف دیگر رفتار هیدرومکانیکی درزه ها به وضعیت زبری سطح آن وابسته است. روش های مختلفی برای اندازه گیری زبری سطح درزه ها وجود دارد که خروجی آنها به صورت دو بعدی یا سه بعدی است. به علت فناوری بسیار بالای مورد استفاده در روش هایی با خروجی سه بعدی، دقت به مراتب بالاتر و در نتیجه هزینه های مربوط به آنها بالاتر است. از این رو بیشتر اندازه گیری ها از روش های دو بعدی انجام می شود. بدین منظور برای اولین بار در ایران دستگاهی طراحی و ساخته شد که با صرف هزینه بسیار پایین با استفاده از آن می توان زبری سطح درزه را تعیین نمود. دستگاه زبری سنجی شامل دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری است. در بخش سخت افزاری، یک لیزر خطی برای برداشت از سطح نمونه و یک دوربین رقمی برای ثبت اطلاعات بر روی یک میز صلیبی نصب شد و در بخش نرم افزاری، برای پردازش داده ها برنامه ای مورد استفاده قرار گرفت که خروجی آن به صورت سه بعدی است. با استفاده از این دستگاه، علاوه بر غیرمخرب بودن روش نوری، بدون نیاز به صرف هزینه های بالا، امکان دسترسی به داده های سه بعدی با دقت بالا فراهم می شود. به این صورت که مقاطعی با فاصله 1 میلی متر تهیه شده و در هر مقطع نقاط نقطه به نقطه بررسی شده و مختصات نقاط محاسبه می شود. در این مقاله نحوه ساخت و عملکرد دستگاه تشریح، و نتایج اندازه گیری ها آورده می شود.